HARRAN ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ KALP DAMAR CERRAHİSİ ANABİLİM DALI

1. HARRAN ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ KALP DAMAR CERRAHİSİ ANABİLİM DALI EZHAR KORKMAZ

2. PULSATİL VE NON PULSATİL PERFÜZYON • EKSTRAKORPORAL DOLAŞIM KOMPLİKASYONLARI ve KALP AKCİĞER POMPASIYLA İLGİLİ ACİL SORUNLAR

3. PULSATİL VE NON-PULSATİL PERFÜZYON

4. Açık kalp ameliyatlarının odak noktası olan kardiyopulmoner bypass’ın olabildiğince yan etkisiz olarak gerçekleştirilebilmesi için geliştirilen alternatif yöntemlerden biri pulsatil Perfüzyondur. • Genellikle kardiyopulmoner bypass nonpulsatil karakterde bir dolaşım sağlamaktadır. • Kardiopulmoner bypass'ın temel zararlı etkilerinden birisi, bu sırada oluşan ve fizyolojik olmayan nonpulsatil akımdır. Daha fizyolojik, fakat ek tartışmalar getiren bir yöntem, vücudun doğasına uygun olarak dolaşımın pulsatil olarak sağlanmasıdır

5. PULSATİL AKIM • Dönen kolların hızında geçici değişiklikler oluşturularak yaratılabilir. • Mikrodolaşıma ek olarak enerji aktarımı sözkonusudur. EKD devresine ve hastaya bu enerjinin aktarımı asıl sorunu oluşturur. Bu ekstra kinetik enerji -eritrositlerin taşınmasına yardımcı olur. -kapiller perfüzyonu arttırır. -lenfatik fonksiyona yardımcı olur. -hücresel metabolizmaya olumlu etkisi söz konusudur. -nöroendokrin yanıtın azalmasını sağlar.

6. Dezavantajları; - daha pahalıdır. - daha komplikedir. -daha geniş arteriyel kanül gereksinimi vardır. -daha yüksek velosite hemolize neden olur. -trombosit hasarı ve damar travma riski yüksektir.

7. KPB’ ı ilk kez kalp cerrahisinde kullanan Gibbon ‘un kalp akciğer makinesi De Bakey tarafından çizilen nonpulsatil roller pompa mekanizmasına sahipti. • Pulsatil kan akımının daha fizyolojik olduğu daha iyi perfüzyon sağladığı hayvanlar üzerinde yapılan fizyolojik çalışmalarla gösterilmişti. • Pulsatil kan akımı sağlayan KPB cihazları araştırılmış ancak pulsatil perfüzyon sağlayan KPB cihazlarının çok karmaşık olması ve bu cihazların yarattığı pulsatilitenin kan şekilli elemanlarına fazla zarar vereceği korkusu klinikte pulsatil perfüzyonun nadiren kullanılmasınasebep oldu.

8. Bu endişeler 1970 yılında Stockert firmasının roller pompada güvenilir pulsatil perfüzyon sağlayan kardiyopulmoner bypass cihazının üretilmesine kadar sürdü. Ancak bu cihazın tam pulsatil kan akımı sağlamadığı gösterildi ve yeni pulsatil perfüzyon teknikleri geliştirildi. Roller pompanın yarattığı pulsatil akım tepecikli akım (ripple flow) olarak tanımlanır.Bu tam bir pulsatilite değildir ancak bu haliyle azalmış morbidite ve mortaliteye kadar çok önemli klinik faydalar sağlar.

9. PULSATİL PERFÜZYONUN HEMODİNAMİK ETKİSİ Nonpulsatil CPB da arteryel vazokonstrüksiyon kaçınılmaz bir sonuçtur. Nonpulsatil akım kullanımında Vazokonstrüksiyon Hipoperfüzyon CPB dan ayrılmada afterload artışı Düşük kalp debisi Visseral organ hasarı

10. Pulsatil akım kullanıldığında CPB çıkışında gözlenen vazokonstrüksiyonun daha az gözlendiği gösterilmiştir. Na nitroprussit ve perlinganitte benzer etki ile fayda sağlar. Nonpulsatil akım renin salınımını arttırır plazma anjiotensin 2 ve vazopressin oranı artar.Nonpulsatil akımla ortaya çıkan vazokonstrüksiyon buna bağlanmaktadır.

11. Pulsatil Akım Kullanılan Vakalarda 1-Postoperatif farmakolojik girişim ihtiyacı azalır. 2-İABP ihtiyacı azalır. 3-Hemodinamik olaylara bağlı mortalite azalır.

12. PULSATİL CPB METABOLİK ETKİLERİ Pulsatil akımda mikrosirkülasyon daha iyidir. Metabolik asidoz daha az >doku oksijen tüketimi daha fazla olur.

13. PULSATİL AKIM BÖBREK Pulsatil CPB da kan akımının daha iyi dağılımı böbrek fonksiyonunun daha iyi olmasını sağlayan ana etmendir. Nonpulsatil CPB ile renal hipoksi ve asidoz daha çabuk ortaya çıkar. Derin hipotermi uygulanan bebeklerden pulsatil CPB uygulananlarda idrar çıkışı iki kat daha fazla olmuştur. Preoperatif renal disfonksiyonu olan hastalarda böbrek fonksiyonlarının pulsatil CPB ile daha iyi korunduğu gösterilmiştir. Diğer hastalarda net fark elde edilememiştir.

14. PULSATİL KAN AKIMI VE BEYİN Beyin kan akımı otoregülasyonu Isı Kan akım şekli Viskozite PO2 PCO2 Farmakolojik ajanlardan etkilenir.

15. Nonpulsatil akımda serebral kapiller çap daralması >serebral perfüzyon azalması>serebral asidoz >pitüiter bez adrenal aksında bozulma ile kortizol salınımında azalma gözlenmiştir. Serebral laktat üretimi daha fazla tesbit edilmiştir, nörolojik hasar indikatörü CPK-MB izoenzimi daha fazla tesbit edilmiştir.

16. KARACİĞER VE PANKREAS Nonpulsatil CPB sonrası amilaz seviyesi yükselir. İskemik pankreatit oranı %16 dır. İnsülin glukagon oranı değişimi ve hiperglisemi eğilimi daha fazladır. Karaciğer enzimleri daha fazla yükselir. Hepatik vazokonstrüksiyon ve O2 tüketiminde artış daha fazladır.

17. BARSAKLAR 500 hastalık seride %1,8 oranı da abdominal komplikasyon gelişmiş bunların %44 ü ex olmuştur. Bu durumun gelişmesinde ana etmen mezenterik hipoperfüzyon sonucu iskemi gelişimi barsak permeabilite artışı sonucunda gelişen endotoksemidir. Nonpulsatil veya pulsatil perfüzyon basıncı 60 mmhg üzerinde tutulduğunda endotokseminin nadiren geliştiği gösterilmiştir. CPB dan çıkıp kalbin sirkülasyonu devraldığı döneme kadar asidotik barsak pH ‘ının normale dönemediği saptanmıştır.

18. CPB da PULSATİL KAN AKIMINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER Pompa ve hatların ilişkisi Hastanın hemodinamisi Hastanın o anki ısısı En önemli faktör pulsatil kan akımını sağlayan yapay mekanizmanın kendisidir.

19. PULSATİL KAN AKIMI SAĞLAYAN POMPA VE SİSTEMLER POMPA:Ekstrakorporal dolaşımda kullanılan pompa bilindiği gibi kalbin görevini üstlenerek kalbin çalışmadığı veya yeterli çalışmadığı durumlarda onun görevini yapar Kanın pıhtılaşmasının önlendiği,yeterli et kalınlığında elastik bir tüp içine alınan kanın ileri doğru yani vücudun arteriyel ağacının bir yerinden perfüze edilmesidir. 2 tiptir.

20. Oklüzsif Pompalar • Pulsasif pompa yani her dönüşte vücudun arter sisteminde pulsasyon veren pompalardır. • Bu pompalar, pompanın sistolinde kanı geri kaçırmaksızın ve kısa bir sürede damar içine pompalar, bu suretle normal dolaşımda olduğu gibi nabız verirler. • Fizyolojik akım vermesi nedeniyle birçok organ fonksiyonları daha iyi seyretmektedir.

21. Non –Oklüzsif Pompalar • Bu pompalarda direk akım temin edilmektedir.Bunun için EKD’ da nabız hissedilmez. • Bu sistemde pompa kafası yine tüp ezerek kanı ilerletirken tüpü ezmesinden çok geri kaçırmanın fazlalığı ile orantılı olarak hemoliz olabilir. Geri kaçan miktarı da(total flow’u elde etmek için) pompalamak amacıyla dk.daki pompa dönüş hızını (RPM) artırmak gerektiğinden hemoliz artacaktır.

22. CPB ta non-pulsatil iki tip pompa vardır • ROLLER POMPA:Roller pompaya pulsatilite sağlayan sistemler eklenebilir ancak oluşan akım tepecikli akım(ripple flow )dır, tam pulsatil akım değildir.Roller+pulsatil mekanizma denir. • Çift başlı döner başlıkları vardır. Geniş kalın bir tüpün, ana pompa odacığında sıkıştırılması ile kanın ileri doğru atılmasını sağlar, oklüzsiftir. • Akım; roller’ ların dk.daki dönüş sayısına, tüpün büyüklüğüne ve yolun uzunluğuna bağlıdır. • Afterload’ tan bağımsızdır.Bu yüzden yüksek basınç yaratabilir. • Daha ucuzdur. Prime hacmi düşüktür.

23. Kinetik pompadır. Yapay girdap prensibi ile çalışır. Tam nonpulsatil akım sağlar. Manyetik alan etkisiyle pompa çevrilir. Bu dönmeyle oluşan merkezkaç kuvveti kanı sirküler olarak dönmeye zorlar ve ileri doğru iter.Afterload bağımlıdır. Output pompa hızı ve basınç gradientine göre oluşur. Fazla miktarda hava girerse, kan tabakaları arasındaki yaklaştırıcı güçler ortadan kalkar ve pompalama durur. Hava pompalayamadığından emboli riski düşer. Prime volümü yüksektir.

25. VENTRİKÜLER KAN POMPALARI Yanlızca pulsatil akım sağlar, pulsatil akım için en fizyolojik mekanizmadır. Pnömotik ve hidrolik tipi vardır. Oldukça pahalıdır ve karmaşıktır. Kanın şekilli elemanlarına hasar önemli bir sorundur.

26. KOMPRESYON PLAKALI POMPALAR Tam pulsatil akım sağlar. İki adet tek yönlü kapak kanın tek yönlü hareketini sağlar.

27. Pulsatil kan akımının perfüzyon hatları ile uyumu • Pompamız pulsatil olabilir, ancak hatlarımız bu pulsatiliteyi soğurur ve kalitesini azaltabilir. • Membran oksijenatör, arteriyel filtre, aort kanülü ve tubing setlerin hepsi bu enerjiyi azaltır. • Pulsatil akımın kana sağladığı hidrolik enerjiyi kaybetmemek için hatlar oldukça kısa, sert,bağlantısız olmalıdır. Bu açıdan en önemli nokta AORT KANÜLÜ dür. Aort kanül ile arter hattı aynı çapta olmalıdır.( aort kanül oldukça büyük tutulmalıdır.)

28. EKSTRAKORPORAL DOLAŞIM KOMPLİKASYONLARI ve KALP AKCİĞER POMPASIYLA İLGİLİ ACİL SORUNLAR

29. Modern kalp cerrahisi EKD ‘ın klinik kullanıma girmesiyle başlamış ve cerrahın tüm intrakardiyak patolojileri görerek tamir etmesine olanak tanımıştır. • Membran oksijenatörü, filtre ve hava dedektörlerinin kullanılmasıyla gelişebilecek komplikasyonlar en aza indirilmesine rağmen KPB’ ın fizyolojik olmaması nedeniyle komplikasyon olasılığını tamamen ortadan kaldırmak mümkün değildir. • Bu nedenle, cerrah,anestesizt ve perfüzyonistin gelişebilecek komplikasyonları önceden bilmesi güvenilirliği arttırmada öncelikli basamaktır.

30. KANÜLASYONA BAĞLI KOMPLİKASYONLAR • Arter Kanülasyonu: Komplikasyonları; ateroemboli,kanülün uygunsuz yerleştirilmesi, arter yaralanması, kanama,diseksiyon, yetersiz veya fazla serebral perfüzyondur. • Kanülün yeri çıkan aortadır.Çıkan aortanın distal bölümü hızlı ve yeterli perfüzyon sağlanması için en uygun bölgedir.Aterosklerotik plak embolilerinin en önemli nedeni kanülasyon bölgesidir. • Diseksiyon aort kanül yerinden,kross ve side klemp alanından kardiyopleji kanülü ve proksimal anastomoz bölgesinden kaynaklanabilir.

31. Akut diseksiyonun ilk bulgusu; arter kanül hattında basınç artışı ve venöz dönüşte ani azalmadır. • Arter kanülasyonu için; femoral, iliak ve aksiller arterde tercih edilebilir. • Femoral arter kanülasyonu sonucu, arterde darlık ve tromboz görülebilir. • Aksiller arter kanülasyonu sonucu, brakiyel pleksus yaralanması ve aksiller arter trbombozu görülebilir. • Femoral arter ve iliak arter kanülasyonunun en ciddi komplikasyonu retrograd arter komplikasyonudur.

32. Venöz Kanülasyon • KBP’ ta kanülasyon sağ atriyal, apendiks,IVC, SVC, femoral ve internal juguler ven yoluyla yapılabilir. • Sağ artiyal apendiksin kanülasyonu sırasında klemp nedeniyle kroner arter hasar görebilir ve safen ven ile bypass gerekebilir. • IVC ve SVC ‘ların dönülmesi sırasında yaralanma oluşabilir. • İnferior kanülün fazla ilerletilmesi sonucu ise üst vücut bölgesinin venöz dönüşü bozularak serebral ödeme ve postoperatif nörolojik ödeme neden olur.

33. Kroner sinüs yoluyla retrograd kardiyopleji kanülü yerleştirilen hastalarda kroner sinüs yaralanması oluşabilir. • Kanülün yerleştirilmesi sırasında kanülün uç kısmı,retrograd kardiyopleji sırasında uygulanan yüksek basınç ve kanül balonun aşırı şişirilmesi kroner sinüs yaralanmasına yol açabilir.

34. EKD BAĞLI KOMPLİKASYONLAR • Kan ve kan ürünlerinin yabancı bir yüzeyle teması,iskemi-reperfüzyon hasarı sisteme giren hava ve partiküler KPB’ ın istenmeyen etkilerinin oluşmasının temel nedenleridir. • Kullanılan hatların çeşitli maddelerle kaplanması, iskemi-reperfüzyon hasarını azaltmak için çeşitli ilaçlar, arteriyel filtreler ve lökosit filtreleri komplikasyonları azalmak amacıyla yapılan çalışmalardır.

35. 1.Hematolojik etkiler • Kanülasyon yapılmadan önce pıhtılaşmayı önlemek amaçlı heparin yapılır.Antikoagülasyon ACT ile ölçülür.( heparin dozunun yetersiz kalması veya ATIII eksikliğinde antikoagülasyon yetersizdir.) • ACT’ nin fazla olmasında intraoperatif organ içi kanamalar, yetersiz nötralizasyonunda(protamin sülfat) ise postoperatif kanamalar görülebilir. • Kanamaların büyük bölümü yetersiz cerrahi hemostaza bağlı olmasına rağmen büyük bölümü de operasyon sonucu görülen pıhtılaşma bozukluğuna bağlıdır.

36. KPB sırasında hemodilüsyon nedeniyle trombosit miktarı yaklaşık %50 oranında da azalır. Aynı zamanda yabancı yüzeyle temas ve hipotermi nedeniyle trombositlerde fonksiyon bozukluğu görülür. • KPB ‘a girildiğinde kan ve kan ürünlerinin endotel ile kaplı olmayan yabancı bir yüzeyle temas etmesi nedeniyle trombositlerin yanısıra kanın diğer şekilli elemanlarının ve kan proteinlerinin hasarı kaçınılmazdır. Oksijenatör, filtreler, roller pompa ve aspirasyon da kanın hasarına katkıda bulunur. • Eritrosit membranında parçalanma sonucu oluşan hemoliz nedeniyle hemoglobin açığa çıkar ve hücre içi potasyum miktarı artar.

37. 2.İnflamatuar etkiler • Sistemik inflamatuar yanıt sendromu(SIRS) sonucu KPB sonucu miyokardiyal, respiratuvar, renal, gastrointestinal, nörolojik,hematolojik ve immün sistem bozuklukları ortaya çıkar. • KPB etkisiyle kompleman aktivasyonu ve inflamatuvar mediatörlerin salınımı sonucu SIRS oluşur. • Kompleman sistemi; infeksiyonlara ve yabancı cisimlere karşı antikorlara bağlanarak bağışıklık sisteminde görev yapan plazma ve membran proteinlerinden oluşmuştur.

38. KPB sırasında kanın yabancı yüzeyle teması, protamin sonrası protamin-heparin kompleksinin oluşumu ve iskemik miyokardın reperfüzyonu sonrası kompleman sistemi aktive olur. • KPB’ ın başlattığı inflamatuvar yanıt sonucu hücre nekrozu ve kapiller geçirgenlikte artış meydana gelir. Bu durumun klinik yansıması intersitisyel sıvı artışı nedeniyle ödem ve kalp, akciğer, böbrek, karaciğer, beyin, pankreas gibi organlarda fonksiyon bozukluğudur. KPB sırasında kanın yabancı yüzeyle teması, cerrahi travma,vücut ısısındaki değişiklikler ve iskemi-reperfüzyon hasarı inflamatuvar yanıtı tetikleyen nedenlerdir.

39. Oluşan bu inflamatuvar yanıtı baskılamak için KPB’ta heparin kaplı hatlar, lökosit filtreleri, ultrafiltrasyon ve farmokolojik ajanlar kullanılmıştır. • KPB’ ta heparin kaplı hatların kullanılması ile gereken heparin dozu azaltılabilmektedir. Heparin dışında farklı kaplama maddeleri ile oksijenatör ve hatların kaplanması ile ilgili çalışmalar yapılmaktadır. Böylece inflamatuvar yanıtta anlamlı azalmaya rastlanmıştır.

40. Lökosit filtreleriyle yapılan çalışmaların bazılarında klinik sonuçlarda yararlı etkiler saptanırken bazılarında ise etki gösterilememiştir. Yüksek riskli, kross klemp süresi uzun olan hatalarda lökosit filtreleri inflamatuvar yanıtta anlamlı azalmayı sağlamıştır. • KPB nedeniyle gelişen SIRS’ nın azaltılmasıyla steroid kullanımının birçok yararlı etkisi bilinmektedir. KPB sırasında steroidler en etkili inflamatuvar ilaçtır.

41. 3. Kalp üzerine etkiler • Cerrahi tekniklerdeki ve miyokardiyal koruma yöntemlerindeki gelişmelere rağmen KPB sonrası gelişen düşük kalp debisi sendromu (DKBS) önemli bir sorun olmaya devam etmektedir. • Yapılan cerrahi işlemler, kross klemp sırasında oluşan miyokard iskemisi, reperfüzyon hasarı, inflamatuvar ve pıhtılaşma sisteminin aktivasyonu KPB sonrası kardiyak fonksiyonlarda bozulmanın nedenleri arasında sayılabilir.

42. Hücre ölümü olmadan miyokard depresyonu ve sersemleşmiş miyokard olarak tanımlanan “Stunning” KBP sonrası ortaya çıkan DKDS’nun önemli nedenlerinden biridir. • Kardiyoplejik arrest sırasında anaerobik miyokard metabolizması devreye girmekte ve glikolisiz ile asidozla sonuçlanan laktat üretimi oluşur. Miyokardiyal laktat düzeyi arrest sırasında yetersiz miyokard korumasının göstergelerinden biridir. • KBP sırasında oluşan inflamatuvar yanıt ve nötrofil aktivasyonu miyokard ödemine yol açar

43. 4. Akciğerlere etkiler • KBP bypass’ ta en çok hasar gören organların başında gelmektedir. Preoperatif dönemde solunum fonksiyon testleri bozuk olan, sigara içen ve şişman hastalarda postoperatif akciğer komplikasyonu gelişme eğilimi daha yüksektir. • KPB sırasında prime solüsyonu nedeniyle hemodilüsyon oluşmakta ve plazma onkotik basıncı düşmektedir. Bu durum akciğerde interstiyel aralıkta sıvı birikimine neden olur. • Pompaya albumin eklenerek onkotik basınç düşüşü azaltılabilir.

44. Akciğerler hem pulmoner hem de bronşiyal arterler yoluyla kanlanmaktadır.Akciğerlerdeki kanın büyük bölümü pulmuner venler yoluyla sol atriuma döner. • Pompa sırasında sol kalbin iyi vent edilmemesi durumunda pulmoner venöz basınç artarak akciğer ödemine neden olur.

45. Postoperatif akciğerlerde atelektazi sık karşılaşılan durumlardan biridir. KPB sırasında akciğerler genellikle söndürülmekte ya da sabit veya aralıklı şişirilmektedir.Bu durum atelektazi gelişimine katkıda bulunmaktadır. • KPB tip 2 alveol hücrelerinin sayısını ve surfaktan yapımını azaltmaktadır.Azalan surfaktan postoperatif atelektazi gelişiminde rol oynar.

46. 5.Böbreklere etkiler • Açık kalp cerrahisi sonrasında karşılaşılan en ciddi komplikasyonlardan biri akut böbrek yetmezliğidir. Yaş, preoperatif böbrek hastalığı, diyabet, hipertansiyon ve sol ventrikül ejeksiyon fraksiyon düşüklüğü KPB sonrası böbrek fonksiyonlarında bozulma eğilimini artırmaktadır.Kardiyak debinin yaklaşık %25’ini alan böbreklerin KPB’tan az veya çok etkilenmesi beklenen bir durumdur. • Kalp cerrahisi sonrası böbrek fonksiyonlarında bozulma sıklığı %40’ a kadar ulaşabilmektedir.

47. KPB sonrası gelişen böbrek yetmezliğinde birçok etkenin rolü vardır. • KPB sırasında düşük perfüzyon basıncı ve pulstatil olmayan akım böbrek kan akımını azaltarak renin salınımını ve anjiyotensin II yapımını arttırır. • KPB sırasında meydana gelen periferik vasküler rezistans artışı nedeniyle böbrek kan akımı %30 azalmaktadır. • KPB sırasında hemodilüsyon, yüksek perfüzyon basıncı, pulstatil akım, renal dozda dopamin infüzyonu lasix ve mannitol uygulanması böbrek fonksiyonlarını korur.

48. 6. Santral Sinir Sistemine Etkiler • KPB sonrasında görülen nörolojik komplikasyonlar önemli morbidite ve mortalite nedenlerinden biridir.Nörolojik hasar mortalite oranını artırdığı gibi hastanın yaşam kalitesinin bozulmasına, hastanede kalış süresinin uzamasına neden olur. • Serebral kan akımındaki değişiklikler, serebral reperfüzyon hasarı,embolik olaylar ve inflamatuvar yanıt KPB sonrası görülen nörolojik komplikasyonların bilinen en yaygın nedenleridir.

49. Kalıcı nörolojik hasarın en önemli nedeni hava ve partikül embolileridir. Hava embolisi kanda hızlı erimeyen azot nedeniyle oluşur. • KPB’ ın arter hattına hava girmesi veya açılan kalp boşluklarında havanın yetersiz çıkarılması nedeniyle serebral hava embolisi oluşur. • KPB sırasında koagülasyon bozukluklarına bağlı olarak serebral kanamalar nedeni ile nörolojik hasar oluşabilir. Hipotermi sonucu hızlı ısınma nörolojik hasarın diğer bir nedenidir.

50. Hipotermik KPB sırasında kan asit-baz dengesi nörolojik sistemi etkiler. Hipotermide CO2 ‘in solubilitesi artar ve pCO2 azalır. • pH-stat yöntemine hipotermi sırasında pH artışına ve pCO2’in düşüşüne izin verilir. Yetişkinlerde alfa-stat uygulamalarının beynin otoregülasyonunu daha iyi koruduğu gözlenmiştir. Bununla beraber pediatriklerde ise pH-stat yönteminin iyi sonuç verdiği gözlenmiştir.